วิ่งทันโลก 34: ทุกสิ่งที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับ Pedometer

คอลัมน์วิ่งทันโลก

Thai Jogging Magazine ฉบับประจำเดือนมิถุนายน 2559
โดย oorrunningblog

Pedometer หรือที่เรียกง่ายๆ ว่าเครื่องนับก้าว เป็นอุปกรณ์ที่มีมานานแล้ว แต่ในเมืองไทยเพิ่งจะแพร่หลายเมื่อไม่นานมานี้ พร้อมกระแสรณรงค์ให้เดินวัน 10,000 ก้าวเพื่อสุขภาพดี เชื่อว่าเพื่อนนักวิ่งส่วนใหญ่คงรู้จักแล้ว แต่ไม่ได้ใช้เอง ออกแนวซื้อให้พ่อแม่พี่น้องใช้มากกว่า สำหรับใครที่ยังไม่รู้จัก หรือรู้จักแต่ยังไม่แน่ใจบางอย่าง วันนี้วิ่งทันโลกจะเล่าให้ฟังแบบหมดไส้หมดพุงเลยค่ะ

Pedometer คืออะไร

อันที่จริง Pedometer หมายถึงอุปกรณ์ประมาณระยะทางที่ได้จากการเดินหรือวิ่งโดยใช้ข้อมูลจำนวนก้าว นั่นแปลว่าสิ่งที่เราคาดหวังจากอุปกรณ์ชนิดนี้คือ ระยะทาง ส่วนอุปกรณ์ที่บอกจำนวนก้าวได้อย่างเดียว มีชื่อว่า Step counter แต่ปัจจุบันเรามักเรียกรวมไปเลยว่า Pedometer หรือ เครื่องนับก้าว 

การใช้งานอาจหนีบไว้กับเอวกางเกง เหน็บกระเป๋ากางเกง ห้อยคอแทนจี้ ร้อยกับเชือกผูกรองเท้า หรือคาดข้อมือก็ได้แล้วแต่ชนิด ที่หน้าจอดิจิตอล จะเห็นตัวเลขค่อยๆ เพิ่มขึ้นทุกก้าวที่เราเดิน ค่านี้จะสะสมไปเรื่อยๆ จนกว่าเราจะกดปุ่มรีเซ็ตเพื่อให้ตัวเลขกลับเป็น 0 (บางรุ่นสามารถรีเซ็ตตัวเองอัตโนมัติในเวลาเที่ยงคืนของทุกวัน) บางรุ่นอาจแสดงระยะทาง และแคลอรี่ที่เผาผลาญจากการเดินได้ด้วย

Pedometer มีกี่ประเภท

ในที่นี้ผู้เขียนจะแบ่งตามเซ็นเซอร์ที่ใช้ ซึ่งมี 2 ประเภทคือ เซ็นเซอร์แบบเคลื่อนไหวและเซ็นเซอร์แบบอยู่กับที่ พร้อมกันนี้จะอธิบายหลักการทำงานของแต่ละประเภทด้วย

1) Pedometer ที่ใช้เซ็นเซอร์แบบเคลื่อนไหว

ภายในของ pedometer แบบเซ็นเซอร์เคลื่อนไหว
Cr. evilmadscientist.com

จุดสังเกตของ pedometer ประเภทนี้คือ เขย่าแล้วจะมีเสียงคลิกๆ นั่นก็เพราะเซ็นเซอร์ภายในลักษณะเหมือนค้อนอันเล็กๆ จะตอกลงมาบนตัวนำไฟฟ้าทุกครั้งที่เครื่องมีการสั่นสะเทือนในแนวตั้ง และทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในนับเลขเพิ่มขึ้นจากเดิมหนึ่งค่า จากนั้นค้อนจะถูกสปริงดึงกลับไปที่ตำแหน่งเดิมเพื่อรอการสั่นสะเทือนครั้งต่อไป เสียง “คลิก” ที่เกิดขึ้นคือเสียงที่ค้อนกระทบกับตัวนำไฟฟ้านั่นเอง ดังนั้นถ้าติดตั้ง pedometer ไว้ถูกจุด นั่นคือ เหน็บกับเข็มขัดหรือเอวกางเกง ทุกครั้งที่เราก้าวเท้า pedometer จะสั่นสะเทือน ทำให้ตัวเลขจำนวนก้าวจะเพิ่มขึ้นมานั่นเอง

แม้จะมีข้อดีคือราคาถูกในระดับหลักสิบหรือหลักร้อย แต่ปัญหาของเครื่องประเภทนี้มีหลายประการ เช่น มันแยกไม่ได้ว่าการสั่นสะเทือนนี้เกิดขึ้นจากการเดินของเราจริงๆ หรือแค่เขย่าโดยไม่ตั้งใจ ดังจะเห็นว่าแค่ขับรถไปตามถนนที่ขรุขระ จำนวนก้าวก็เพิ่มขึ้นเสียแล้ว นอกจากนี้ เนื่องจากกลไกต้องใช้สปริงขนาดเล็ก เมื่อใช้งานไปนานๆ สปริงจะค่อยๆ เสื่อมสภาพดึงค้อนกลับได้ไม่ไกล ทำให้ค้อนอ่อนไหวง่ายขึ้น เพียงแรงสะสั่นเทือนเล็กน้อยเครื่องก็นับก้าวเพิ่มแล้ว ประการสุดท้าย เนื่องจากกลไกนี้ทำงานเมื่อเกิดแรงสั่นสะเทือนในแนวตั้งเท่านั้น ดังนั้น ในผู้ใช้ที่มีพุง เครื่องที่เหน็บกับเข็มขัดอาจเอียงออกจากแนวตั้งมากกว่าปกติ อาจพบปัญหาเดินเท่าไหร่เครื่องก็ไม่นับก้าวให้ก็เป็นได้ 

2) Pedometer ที่ใช้เซ็นเซอร์แบบอยู่กับที่

pedometer แบบเซ็นเซอร์อยู่กับที่ ชนิดเหน็บกระเป๋ากางเกง
Cr. wired.com

เซ็นเซอร์แบบนี้เรียกว่า accelerometer หรือ เซ็นเซอร์วัดความเร่ง มีลักษณะเป็นแท่งเล็กๆ วางในแนวนอน ที่ปลายข้างหนึ่งมีตุ้มนำหนักวางอยู่ เมื่อตุ้มน้ำหนักเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง จะทำให้เกิดแรงกดบนวัสดุพิเศษที่ปลายแท่ง วัสดุนี้จะแปลงแรงกดให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้ามีลักษณะเป็นคลื่น ขนาดสูงต่ำต่างกันไปตามแต่แรงกดที่ได้รับ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในจะนำสัญญาณไฟฟ้านี้ไปประมวลผล เพื่อดูว่าคลื่นแต่ละลูกมีหน้าตาเหมือนคลื่นที่เกิดจากการเดินตามที่ได้ตั้งหลักเกณฑ์ไว้ล่วงหน้าหรือไม่ ถ้าไม่เหมือนก็ไม่นับ แต่ถ้าเหมือนก็จะนับก้าวเพิ่มให้ 1 ก้าว 

ข้อดีของ pedometer แบบนี้คือไม่จำเป็นต้องเหน็บเอวเสมอไป อาจห้อยคอ เหน็บกระเป๋ากางเกง หรือคาดข้อมือก็ได้ ฯลฯ แล้วแต่การออกแบบ มีความแม่นยำของการนับก้าวมากกว่า ทนกว่า แต่ข้อเสียคือราคาแพงกว่า และต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยกว่า

แล้วมันรู้ระยะทางได้ยังไง?

ถ้าเป็น pedometer แบบเซ็นเซอร์เคลื่อนไหว วิธีเดียวที่ทำได้คือเอาจำนวนก้าวที่นับได้มาคูณด้วยระยะก้าว ซึ่งในรุ่นที่ไม่ได้ให้ผู้ใช้ป้อนค่าอะไรเลย เครื่องจะใช้ระยะก้าวคงที่ค่าเดียว นั่นคือไม่ว่าผู้ใช้จะสูงหรือเตี้ย ถ้าเดินด้วยจำนวนก้าวเท่ากัน เครื่องก็จะคำนวณได้ระยะทางเท่ากันเสมอ แต่ถ้าเป็นรุ่นที่ให้ป้อนข้อมูลผู้ใช้ด้วย ก็อาจมีระยะก้าวต่างกันไปตามความเหมาะสม

แต่ถ้าเป็น pedometer แบบเซ็นเซอร์อยู่กับที่ นอกจากใช้วิธีคูณระยะก้าวกันดื้อๆ แล้ว ในรุ่นที่ราคาแพงกว่า อาจใช้เซ็นเซอร์วัดความเร่งชนิดที่วัดความเร่งทั้งของการเคลื่อนที่ขึ้นลง ไปข้างๆ และไปข้างหน้าได้ ซึ่งนอกจากจะทำให้การประมวลผลจำนวนก้าวแม่นยำขึ้นแล้ว ยังนำสัญญาณไฟฟ้าของการเคลื่อนที่ทั้งสามแกนนี้มาประมวลเป็นระยะทางแต่ละก้าวได้ด้วย โดยความถูกต้องขึ้นอยู่กับความฉลาดของโปรแกรมที่ใช้ประมวลผลนั่นเอง

สัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากเซ็นเซอร์วัดความเร่งชนิด 3 แกน เมื่อผู้ทดสอบ วิ่ง เดิน และอยู่นิ่ง
Cr. researchgate.net

ใช้แอปฯในโทรศัพท์แทน Pedometer ได้มั้ย?

สบายบรื๋อ...เพราะในสมาร์ทโฟนสมัยนี้มี accelerometer แทบทุกเครื่องอยู่แล้ว เพียงแค่โหลดแอปฯ ที่เกี่ยวกับการนับก้าวทั้งหลายมาใช้ ก็เหมือนกับคุณมี pedometer แบบเซ็นเซอร์อยู่กับที่เพิ่มขึ้นมาอีก 1 เครื่องทันที เพียงแต่ต้องอ่านให้ดีว่าแอปฯ นั้นให้คุณเก็บโทรศัพท์ไว้ที่ไหน เพราะตำแหน่งของโทรศัพท์มีผลต่อความถูกต้อง

จำนวนก้าวที่นับได้แม่นยำแค่ไหน?

แน่นอนว่าขึ้นอยู่กับความฉลาดของแต่ละรุ่น อย่างไรก็ตามจากงานวิจัยชิ้นหนึ่งที่นำ pedometer ที่ได้รับความนิยมทั้งหมด 6 รุ่น (ทั้งหมดเป็นแบบเซ็นเซอร์อยู่กับที่) มาทดสอบเทียบกับจำนวนก้าวที่นับได้จริง พบว่า ชนิดเหน็บเอวมีความผิดพลาดไม่เกิน 1% ในขณะที่แบบคาดข้อมือผิดพลาดได้สูงสุดถึง 23% แต่โดยรวมแล้ว ถือว่าทุกรุ่นนับก้าวได้แม่นยำเป็นที่น่าพอใจ

ตัวอย่างแอปที่ใช้แทนเครื่องนับก้าว
 Runtastic Pedometer

หวังว่าคงตอบข้อสงสัยได้ครบถ้วนนะคะ ผู้เขียนก็เพิ่งซื้อ pedometer ราคาย่อมเยาให้คุณแม่ที่อยู่ต่างจังหวัดใช้เครื่องนึงเหมือนกัน ท่านวิ่งไม่ไหวแล้วแต่ชอบเดิน ตั้งแต่ได้ pedometer ไป ก็ถ่ายจำนวนก้าวมาอวดลูกทาง LINE ทุกวันแทนดอกไม้ “สวัสดีวันจันทร์” ชื่นใจที่สุด ^ ^

อ้างอิง

What is an Accelerometer Pedometer?

Wearables vs. Smartphone Apps: Which Are Better to Count Steps?

========================================

วารสาร Thai jogging เป็นวารสารของสมาพันธ์ชมรมเดินวิ่งเพื่อสุขภาพไทย พิมพ์เผยแพร่มาตั้งแต่ปี พศ.2545 เฉพาะสมาชิก สถาบันการศึกษา หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง และผู้สนใจ สนใจสมัครเป็นสมาชิก ติดต่อได้ที่สำนักงานสมาพันธ์ชมรมเดินวิ่งเพื่อสุขภาพไทย โทรศัพท์ 0-2455-9149 ค่าจัดส่งวารสารทางไปรษณีย์ปีละ 300บาท (12ฉบับ)